高频射频滤波器大尺寸、低缺陷钽酸锂/铌酸锂单晶生长与晶圆制备

行业领域

新材料技术

需求背景

5G/6G通信和物联网对高频声表面波和体声波滤波器需求激增。钽酸锂和铌酸锂是制造这些滤波器的核心压电衬底材料。当前主流为4-6英寸晶圆，但向8英寸甚至更大尺寸发展是必然趋势，以提升生产效率和降低成本。然而，大尺寸晶体生长极易引入成分不均（如锂缺失）、应力、位错等缺陷，严重影响器件的一致性与良率。

需解决的主要技术难题

1. 大尺寸晶体生长工艺优化：开发改进的提拉法或其它方法，实现8英寸及以上直径、高均匀性、低缺陷密度（尤其是低位错与包裹体）的LiTaO₃和LiNbO₃单晶生长。

2. 成分精确控制与在线监测：精确控制晶体中的锂铌/钽比，研究生长过程中组分分布的实时监测与反馈控制技术，确保整根晶棒及不同批次间的高度一致性。

3. 高质量晶圆加工技术：配套开发大尺寸晶圆的精密切割、研磨、抛光和化学机械抛光工艺，获得超光滑、无损伤的表面，满足薄膜沉积和微纳加工的要求。

期望实现的主要技术目标

1、实现8英寸及以上直径、高均匀性、低缺陷密度（尤其是低位错与包裹体）的LiTaO₃和LiNbO₃单晶生长。

2、精确控制晶体中的锂铌/钽比，确保整根晶棒及不同批次间的高度一致性。

3、高质量晶圆加工获得超光滑、无损伤的表面，满足薄膜沉积和微纳加工的要求。

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